(通讯员 肖世霖 蔡晓雅)为响应国家关于“碳达峰”“碳中和”的总体规划和指南,推动经济结构绿色转型,赋能新能源领域。在了解到国家多次提到的电池级CMC还存在较大的市场缺口,但在实际运用过程中仍然存在较大的问题后,南京财经大学金融学院锂点星河团队于8月19日至8月26日,在广州展开暑期实践调研,对电池级CMC进行了更深入的探索。
带着了解到的问题和当前痛点,为了更好的探索前沿技术,项目团队于8月22日至8月23日,先后前往华南理工大学,中山大学,广州市质检院,清华研究院前往调研,向他们寻求攻破技术难题方面的方法,加快推动技术研发。
8月22日上午,项目组成员前往华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,与华南理工大学博士后于海参观交流。华南理工大学的国家重点实验室配备了先进的实验器材,还有“天河二号”超算机加持为团队成员实验的最佳优化方案进行模拟,于博士表示:“目前的实验模拟的其实出现了较大的技术过剩,像我们一般的实验模拟只需要使用超算机的128个核心即可,但是真正的天河二号超算机拥有几百万颗核心以应对巨大运算量和复杂度的研究,对于我们的各种工科上的建模,根本不需要这么多的算力,我们技术领域上还要再紧跟它的步伐。”天河二号超算机为项目组成员模拟了速溶CMC在水中的溶解过程,可以发现的是CMC在水中溶解由于剪切机的影响发生团聚现象,团聚体被水分子包裹,极大影响溶解速率。而后项目组成员尝试在CMC表面进行活化,加入一定量的活化剂后干燥,情况发生一定转变,发现CMC在溶解过程中分散得更快了,甚至快于团聚的时间,避免了水合作用的产生,项目组成员在此基础上探究最优化方案,并在超算机上进行模拟。
图为于海博士为团队成员教学超算机的使用 佘祥瑞 摄
为进一步了解CMC优良的化学性质,项目组前往中山大学化学学院,在匡代彬教授的带领下展开调研。在电池涂布之后,由于CMC+SBR反应体系以水作为溶剂,需要干燥极片,而翘曲发生的质量问题在三元锂电池中尤为致命。由于三元锂电池的极片堆积,在翘曲后极片易发生接触导致微短路,长期使用后,容易发生热失控,进而产生安全隐患,匡代彬教授表示:“三元锂电池多用于现在的高端电动车中,像蔚来的ET5用的就是宁德时代的三元锂电池,三元锂电池目前来看能量密度比较高,续航更久,同时还耐低温,但是热稳定性较低,柔性CMC的研发刻不容缓,的的确确提高了电池的安全性。”项目组也为此前往清华研究院,在与专家的座谈中,项目组成员更深一步了解到电池级CMC在涂布环节的痛点与当前治理措施,通过座谈,能更深入对项目内容进行了解。
图为项目组成员与中山大学匡代彬教授交流学习 佘祥瑞 摄
电池级CMC的质检一直是当前公司的关心话题,带着这样一个问题,项目组走进广州市质检院,与质检院院长何国山教授展开交流。在这个过程中,何教授向项目团队成员提出了他的建议,何院长表示:“CMC对于新能源来说,新能源更需要CMC的一致性,一致性搞不好,那些像比亚迪的公司资金就要哗哗往海外延展,你打不到别人的要求呀,像现在比亚迪也在我们广州有分公司,他们汽车百分之90都是国产化的,你猜为什么他们汽车为何卖那么便宜,国产!CMC就是他们尚未国产化的其中一个材料,他们的弗迪电池每生产1GWH的电池就要花掉800w左右的负极材料费用,国产化又是对成本的一大削减。”项目组成员深表认同,表示在之后的研究过程中,会更加关注材料生产过程中的一致性问题。为解决一致性问题,就必须引入全自动的生产线,这无疑是项目组将要迈出的一大步。
图为项目负责人与何院长达成共识 佘祥瑞 摄
绿色低碳发展是经济社会发展全面转型的复杂工作和长期任务,发展新质生产力要坚持实干笃行奋进。通过此次电池极CMC调研之旅,项目组成员更加坚定理想信念,不做绿色发展过程中的“旁观者”,积极争当“参与者”“实干者”,强化“绿色发展”的使命担当,勇挑攻坚克难的重任。锂点星河,绘就“低碳绿色带笑颜”的新画卷。
供稿:南京财经大学 肖世霖 南京财经大学 蔡晓雅
审稿:南京财经大学 鲍宇杰
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